DE102014212003A1 - Method of manufacturing an electronic assembly and electronic assembly - Google Patents
Method of manufacturing an electronic assembly and electronic assembly Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014212003A1 DE102014212003A1 DE102014212003.9A DE102014212003A DE102014212003A1 DE 102014212003 A1 DE102014212003 A1 DE 102014212003A1 DE 102014212003 A DE102014212003 A DE 102014212003A DE 102014212003 A1 DE102014212003 A1 DE 102014212003A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lid
- electronic component
- carrier
- fusion
- electronic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
- B29C66/95—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
- B23K26/57—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
- B29C65/16—Laser beams
- B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
- B29C65/1635—Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/78—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
- B29C65/7802—Positioning the parts to be joined, e.g. aligning, indexing or centring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
- B29C66/112—Single lapped joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
- B29C66/112—Single lapped joints
- B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/13—Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
- B29C66/131—Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
- B29C66/47—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces
- B29C66/474—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces said single elements being substantially non-flat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
- B29C66/534—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
- B29C66/5346—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat
- B29C66/53461—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat joining substantially flat covers and/or substantially flat bottoms to open ends of container bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
- B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
- B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
- B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
- B29C66/87—Auxiliary operations or devices
- B29C66/872—Starting or stopping procedures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
- B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
- B29L2031/3481—Housings or casings incorporating or embedding electric or electronic elements
Abstract
Ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baueinheit weist die Schritte des Bereitstellen eines auf einem Träger angeordneten elektronischen Bauteils (10) und eines das elektronische Bauteil umschließenden Deckels (2), des Aufstülpens des Deckels auf den Träger derart, dass sich eine Innenfläche (6) eines Endabschnitts (4) des Deckels dem elektronischen Bauteil annähert, des Initiierens eines Verschmelzens des Deckels mit dem Träger und Aufbringen einer zu dem Träger gerichteten Druckkraft auf den Deckel, des Messens eines Einsinkwegs des Deckels in den Träger an einer Außenfläche (8) des Endabschnitts des Deckels, und des Beendens des Verschmelzens, wenn die Außenfläche des Endabschnitts nicht mehr einsinkt, auf. Das elektronische Bauteil kann dabei durch den Deckel fixiert werden, wobei eine übermäßige Druckkraft auf das elektronische Bauteil vermeidbar ist.A method of manufacturing an electronic assembly comprises the steps of providing an electronic component (10) disposed on a support and a cover (2) enclosing the electronic component, pushing the cover onto the support such that an inner surface (6) of a End portion (4) of the lid approximates the electronic component, initiating fusion of the lid with the carrier and applying a compressive force to the carrier to the carrier, measuring a sinking path of the lid into the carrier on an outer surface (8) of the end portion of the lid Cover, and finishing the fusion, when the outer surface of the end portion does not sink, on. The electronic component can be fixed by the cover, wherein an excessive compressive force on the electronic component is avoidable.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baueinheit sowie eine elektronische Baueinheit.The invention relates to a method for producing an electronic structural unit and to an electronic structural unit.
In Antriebssträngen von Fahrzeugen, die beispielsweise Getriebe und andere Einrichtungen umfassen, sind neben mechanischen Elementen üblicherweise auch elektronische Bauteile, beispielsweise Sensoren zur Erfassung von Bewegungen innerhalb von mechanischen Elementen, enthalten. Sensoren sind oftmals sehr empfindliche elektronische Bauteile, die vor äußeren Einwirkungen zu schützen sind und demnach für einen derartigen Einsatz üblicherweise gekapselt sind. Drive trains of vehicles, which include, for example, transmissions and other devices, usually contain electronic components, such as sensors for detecting movements within mechanical elements, in addition to mechanical elements. Sensors are often very sensitive electronic components, which are to be protected from external influences and are therefore usually encapsulated for such use.
Es werden häufig vollgekapselte Sensoren eingesetzt, die berührungslos die Rotation von Wellen oder anderen rotierenden Maschinenelementen erfassen. Die Kapselung erfolgt dabei durch vollständiges, dichtes Umschließen des elektronischen Bauteils mit einem Gehäuse, das aus einem geeigneten Material zum Schützen des Sensors besteht.Fully enclosed sensors are often used, which detect the rotation of waves or other rotating machine elements without contact. The encapsulation is carried out by complete, tight enclosure of the electronic component with a housing which consists of a suitable material for protecting the sensor.
Ein Sensor zum drahtlosen Erfassen von Drehzahlen und anderen Parametern erfordert einen möglichst geringen Abstand einer aktiven Sensorfläche zu dem betreffenden Maschinenelement, wobei der Abstand einen vorbestimmten Wert möglichst nicht überschreiten sollte. Bei der Kapselung des Sensors kann dieser durch das ihn umgebende Gehäuse selbst fixiert werden, was einerseits eine möglichst dichte Anordnung des Sensors an einer Außenfläche des Gehäuses angeordnet erlaubt, andererseits auch die Notwendigkeit einer separaten Halterung bzw. Fixiervorrichtung. Durch dichtes Anordnen der Außenfläche des Gehäuses an dem betreffenden Maschinenelement kann das Erfordernis des geringen Abstands erfüllt werden.A sensor for wireless detection of rotational speeds and other parameters requires the smallest possible distance of an active sensor surface to the relevant machine element, wherein the distance should not exceed a predetermined value as possible. When the sensor is encapsulated, it can be fixed by the housing surrounding it, which on the one hand allows the sensor to be arranged as close as possible to an outer surface of the housing, and on the other hand also necessitates a separate mounting or fixing device. By arranging the outer surface of the housing close to the machine element concerned, the requirement of the small distance can be met.
Es ist jedoch zu beachten, dass bei der Kapselung des elektronischen Bauteils die Abdeckung keine zu starke Kraft auf das elektronische Bauteil ausüben darf, jedoch gleichzeitig dessen ausreichende Fixierung erlauben muss. Bei bisher bekannten Verfahren zum Verschweißen einer Abdeckung mit einem Träger eines elektronischen Bauteils kann durch toleranztechnische Abweichungen der Deckel eine zu hohe Kraft auf das elektronische Bauteil ausüben, so dass dessen einwandfreie Funktion gefährdet ist, was sich nicht unbedingt auf ein weitergegebenes Signal beschränken muss. However, it should be noted that in the encapsulation of the electronic component, the cover must not exert too much force on the electronic component, but at the same time must allow its sufficient fixation. In previously known methods for welding a cover to a carrier of an electronic component can exert too high a force on the electronic component by tolerance deviations of the lid, so that its proper function is compromised, which does not necessarily have to limit to a passed signal.
Es kann folglich als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baueinheit vorzuschlagen, bei dem ein elektronisches Bauteil durch eine Abdeckung zu fixieren ist, wobei gleichzeitig sichergestellt werden muss, zuverlässig eine zu hohe, auf das elektronische Bauteil einwirkende Kraft zu vermeiden.It may therefore be regarded as an object of the invention to propose a method for manufacturing an electronic component, in which an electronic component is to be fixed by a cover, while at the same time ensuring that the force applied to the electronic component is too high avoid.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen. The object is achieved by a method having the features of
Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baueinheit vorgeschlagen, das die Schritte des Bereitstellens eines auf einem Träger angeordneten elektronischen Bauteils und eines das Bauteil einschließenden Deckels, des Aufstülpens des Deckels auf den Träger derart, dass sich eine Innenfläche eines geschlossenen Endabschnitts des Deckels dem elektronischen Bauteil annähert, des Verschmelzens des Deckels mit dem Träger und des gleichzeitigen Aufbringens einer zu dem Träger gerichteten Kraft auf den Deckel, des mehrfachen Messens des Einsinkwegs des Deckels in den Träger an zumindest einer Stelle einer Außenfläche des Endabschnitts und des Beendens des Verschmelzens, wenn der Einsinkweg konstant bleibt.The invention relates to a method for producing an electronic assembly comprising the steps of providing an electronic component mounted on a carrier and a lid enclosing the component, pushing the lid against the carrier such that an inner surface of a closed end portion of the lid contacts the electronic Approaching member, the merging of the lid with the carrier and the simultaneous application of a force to the carrier on the lid, the multiple measuring the Eininkwegs of the lid in the carrier at at least one point of an outer surface of the end portion and terminating the fusion when the Eininkweg remains constant.
Dieses Verfahren ist dazu geeignet, eine elektronische Baueinheit herzustellen, welche ein elektronisches Bauteil aufweist, das auf einem Träger angeordnet ist und durch einen Deckel gekapselt und gleichzeitig fixiert wird. Durch das mehrfache Messen des Einsinkwegs kann dieser zuverlässig beobachtet werden, um festzustellen, wann ein Endabschnitt des Deckels auf das elektronische Bauteil stößt und dieses fixiert. This method is suitable for producing an electronic component which has an electronic component which is arranged on a carrier and is encapsulated by a cover and at the same time fixed. By repeatedly measuring the sinking distance, it can be reliably observed to detect when an end portion of the lid abuts and fixes the electronic component.
Der Träger ist als eine Art Grundkörper zu verstehen, der in der Nähe des zu überwachenden Maschinenelements positionierbar ist und vielfältige Formen aufweisen kann, die dessen einfache Befestigung erlauben. Die Art des Grundkörpers soll den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht beschränken. Es könnte von Vorteil sein, wenn der Grundkörper und der Deckel aus dem gleichen Material oder aus ähnlichen Materialien bestehen, die das Verschmelzen der beiden Komponenten erlauben und ein ähnliches Wärmedehnverhalten zeigen.The carrier is to be understood as a kind of basic body, which is positionable in the vicinity of the machine element to be monitored and can have various shapes that allow its easy attachment. However, the nature of the basic body is not intended to limit the subject matter of the invention. It could be advantageous if the base body and the cover made of the same material or similar materials that allow the fusion of the two components and show a similar thermal expansion behavior.
Zum Verschmelzen des Deckels, welcher je nach Art des Trägers haubenförmig oder annähernd flach bzw. scheibenförmig ausgeführt sein kann, mit dem Grundkörper wird der Deckel auf das elektronische Bauteil gestülpt und liegt auf den Grundkörper auf, wobei in einer Ausgangsposition die Innenfläche des Deckels das elektronische Bauteil noch nicht berührt. Mit Hilfe einer Maske kann der Deckel in einem Befestigungsbereich, beispielsweise an einem umlaufenden Kragen, auf den Träger gedrückt werden. Gleichzeitig kann durch Einwirkung eines dafür geeigneten Laserstrahls oder durch Einwirkung von Schwingungen im Ultraschallbereich eine Verschmelzung der beiden Körper durchgeführt werden, bei dem Material des Deckels unter Einwirkung einer ausreichenden Flächenpressung in einer Fügezone auf den Deckel gerichteten Kraft bereichsweise mit dem Material des Grundkörpers in der Fügezone verschmilzt und in diesen einsinkt. Damit entsteht eine bevorzugt umlaufende Abdichtung zwischen dem Träger und dem Deckel, so dass das elektronische Bauteil vollständig gekapselt ist. For merging the lid, which may be designed dome-shaped or approximately flat or disc-shaped depending on the type of carrier, with the base of the lid is placed on the electronic component and rests on the base body, wherein in an initial position, the inner surface of the lid, the electronic Component not yet touched. With the aid of a mask, the lid can be pressed onto the carrier in a fastening region, for example on a circumferential collar. At the same time by the action of a suitable laser beam or by the action of vibrations in the ultrasonic range a Fusion of the two bodies are performed in the material of the lid under the action of a sufficient surface pressure in a joining zone directed to the lid force partially merges with the material of the body in the joining zone and sinks into it. This results in a preferably circumferential seal between the carrier and the lid, so that the electronic component is completely encapsulated.
Der Träger oder der Deckel könnten einen umlaufenden Vorsprung, der auf dem jeweils anderen Bauteil zum Aufliegen kommt und bei der Verschmelzung in das jeweils andere Bauteil eindringt. Unabhängig von der Gestaltung der betreffenden Flächen sinkt der Deckel während des Verschmelzungsvorgangs kontinuierlich in Richtung des Trägers ab. Dabei wird der sogenannte Einsinkweg zurückgelegt. Ab einem bestimmten Einsinkweg liegt schließlich die Innenfläche des Endabschnitts auf dem elektronischen Bauteil auf. The carrier or the lid could have a circumferential projection, which comes to rest on the respective other component and penetrates into the respective other component during the fusion. Regardless of the design of the surfaces in question, the lid continuously sinks in the direction of the carrier during the fusion process. Here, the so-called Eininkweg is covered. From a certain sinking path, the inner surface of the end section finally rests on the electronic component.
Der Deckel ist weiterhin nicht vollständig starr, sondern der Endabschnitt kann eine gewisse Elastizität aufweisen, die diesem zu einer effektiven Federsteifigkeit verhilft. Dies kann durch eine Einwölbung des Endabschnitts unterstützt werden, die eine vorbestimmte Federsteifigkeit besitzt und bei dem Verschmelzungsvorgang zuerst mit dem Bauteil in Berührung gerät. Durch Einwirkung einer der Einsinkbewegung entgegengesetzten Kraft des üblicherweise starren elektronischen Bauteils auf die Innenfläche des Endabschnitts kann eine elastische Verformung des Endabschnitts eintreten, die zu einer sichtbaren Ausbeulung der Außenfläche führt. Trotz des fortschreitenden Einsinkvorgangs bleibt demnach eine Stelle der Außenfläche auf einer konstanten Höhe relativ zu dem Träger stehen, d.h. der Einsinkweg bleibt konstant, sobald das elektronische Bauteil durch Berührung der Innenfläche des Endabschnitts fixiert wird. Um eine übermäßige Krafteinwirkung auf das elektronische Bauteil auszuüben, wird der Verschmelzungsprozess bei Erreichen dieses Punktes beendet. Die auf das Bauteil einwirkende Kraft wird ausschließlich durch die Federgeometrie des Deckels bestimmt.The lid is still not completely rigid, but the end portion may have a certain elasticity, which helps this to an effective spring stiffness. This may be assisted by a concavity of the end portion which has a predetermined spring stiffness and first contacts the component in the fusion process. By acting on the inner surface of the end portion of one of the sinking opposing force of the usually rigid electronic component, an elastic deformation of the end portion occur, resulting in a visible bulge of the outer surface. Thus, in spite of the progressive sinking action, a location of the outer surface will remain at a constant height relative to the support, i. the sinking path remains constant as soon as the electronic component is fixed by touching the inner surface of the end section. To exert excessive force on the electronic component, the fusion process is terminated upon reaching this point. The force acting on the component is determined solely by the spring geometry of the cover.
Ein Kern liegt somit in der mehrfachen Messung eines Abstands zwischen der mindestens einen Stelle der Außenfläche und einer Referenzfläche des Trägers, um den Einsinkweg zu beobachten und die Beendigung des Verschmelzens zu initiieren. Diese mindestens eine Stelle kann insbesondere einen zu erwartenden Scheitelpunkt einer Ausbeulung der Außenfläche beinhalten, der in der Einsinkrichtung direkt oberhalb des elektronischen Bauteils liegt.A core thus lies in the multiple measurement of a distance between the at least one location of the outer surface and a reference surface of the carrier to observe the sinking path and to initiate the termination of fusing. This at least one location may in particular include an expected vertex of a bulge of the outer surface, which lies in the sinking directly above the electronic component.
Mit diesem Verfahren können mehrere Vorteile in Kombination erreicht werden. Zum einen wird sichergestellt, dass das elektronische Bauteil tatsächlich durch den Deckel fixiert wird und somit seine vorgegebene Position beibehält. Zum anderen kann durch den neuartigen Steuerungsvorgang sichergestellt werden, dass die Krafteinwirkung auf das elektronische Bauteil zum Schutz desselben vor einer mechanischen Überbeanspruchung begrenzt ist. Eine Verschmelzung zwischen dem Deckel und dem Träger kann weiterhin durch den Steuerungsprozess verbessert werden, denn es müssen keine Vorsichtsmaßnahmen oder Sicherheitsfaktoren bei der Beurteilung des noch durchzuführenden Einsinkwegs berücksichtigt werden, die zum einen dazu führen könnten, dass das elektronische Bauteil nicht richtig fixiert ist, zum anderen auch, dass der Verschmelzungsvorgang auf einer umlaufenden Bahn noch nicht vollständig ist. Der Abstand zwischen einer Außenfläche des Endabschnitts Deckels und dem elektronischen Bauteil ist dabei minimal, da kein Sicherheitsabstand benötigt wird. Die Baueinheit kann somit kleiner ausgeführt werden, da Toleranzen ohne Einwirkung einer auf das Bauteil gerichteten Kraft überbrückt werden.With this method, several advantages can be achieved in combination. On the one hand it is ensured that the electronic component is actually fixed by the cover and thus maintains its predetermined position. On the other hand can be ensured by the novel control process that the force on the electronic component to protect the same is limited from mechanical overuse. A fusion between the lid and the carrier can be further improved by the control process, because there are no precautions or safety factors to be considered in the assessment of the sinking still to be performed, which could lead to the fact that the electronic component is not properly fixed, for Others also that the merger process on a revolving path is not yet complete. The distance between an outer surface of the end portion lid and the electronic component is minimal, since no safety clearance is needed. The assembly can thus be made smaller, since tolerances are bridged without the action of a directed force on the component.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Messen des Einsinkwegs des Deckels durch eine optische Abstandsmessung von einem trägerfesten Fixpunkt aus. Eine optische Abstandsmessung kann durch vielfältige unterschiedliche Einrichtungen vollzogen werden. Diese basieren üblicherweise auf der Erfassung zumindest einer physikalischen Größe eines reflektierten Lichtstrahls und insbesondere eines Laserstrahls, der kontinuierlich oder gepulst auf die Außenfläche des Deckels abgestrahlt wird. Die zu erfassenden physikalischen Größen können unterschiedlich sein. Zum einen kann eine Laufzeitmessung zwischen der Aussendung eines Lichtstrahls und des Empfangs eines reflektierten Lichtstrahls durchgeführt werden. Durch Vergleich mehrerer aufeinanderfolgender Laufzeitmessungen kann folglich festgestellt werden, wie sich die Laufzeit und damit der Abstand zwischen der Lichtquelle und der Außenfläche ändert. Ein Anfangspunkt mit einer Anfangslaufzeit kann als Nullpunkt für eine Berechnung des Einsinkwegs aus der Laufzeit betrachtet werden. Ändert sich die gemessene Laufzeit, führt dies zur Änderung des berechneten Einsinkwegs. Zur Erreichung einer höheren Messgenauigkeit kann auch die Phasenlage des reflektierten Lichtstrahls untersucht werden, beispielsweise über ein Laserinterferometrieverfahren. Hierbei werden zwei oder mehr Lichtbündel auf getrennte optische Bahnen geführt und anschließend durch Reflexion wieder zusammengeführt, was schließlich zu einem Interferenzmuster führt, das von der Wegdifferenz der Lichtbündel abhängig ist. Dieses Interferenzmuster kann zur Bestimmung des Abstandes zwischen einem trägerfesten Fixpunkt und der mindestens einen Stelle auf der Außenfläche untersucht werden. Die Abstandsmessung kann weiterhin durch ein kamerabasiertes Verfahren erreicht werden.In a particularly advantageous embodiment, the measurement of the sinking distance of the lid takes place by an optical distance measurement from a carrier-fixed point. An optical distance measurement can be accomplished by a variety of different devices. These are usually based on the detection of at least one physical quantity of a reflected light beam and in particular of a laser beam which is emitted continuously or pulsed on the outer surface of the lid. The physical quantities to be detected may vary. On the one hand, a transit time measurement between the emission of a light beam and the reception of a reflected light beam can be carried out. By comparing a plurality of successive transit time measurements, it can thus be determined how the transit time and thus the distance between the light source and the outer surface changes. A starting point with an initial running time can be considered as the zero point for a calculation of the sinking time. If the measured running time changes, this leads to a change in the calculated sinking distance. To achieve a higher measurement accuracy, the phase position of the reflected light beam can be examined, for example via a laser interferometry. Here, two or more light bundles are guided on separate optical paths and then brought together again by reflection, which finally leads to an interference pattern that is dependent on the path difference of the light beam. This interference pattern can be examined to determine the distance between a carrier fixed point and the at least one point on the outer surface. The distance measurement can be further achieved by a camera-based method.
Das Verschmelzen kann ferner durch ein Laserschweißverfahren durchgeführt werden. Beim Laserschweißen kann eines von Träger und Deckel lasertransparent ausgeführt sein, so dass eine Bestrahlung eines Verbindungsbereichs durch das lasertransparente Bauteil hindurch an einer Grenzfläche zu dem nicht lasertransparenten Bauteil ein Wärmeeintrag entsteht, der zu einer Verschmelzung führt. The fusion may be further performed by a laser welding method. In the case of laser welding, one of the carrier and the lid can be designed to be laser-transparent, so that irradiation of a connection region through the laser-transparent component results in heat input at an interface to the non-laser-transparent component, which leads to a fusion.
Weiterhin kann die Verschmelzung auch durch ein Ultraschallschweißverfahren erfolgen. Hierzu ist nicht erforderlich, dass eines der beiden Bauteile lasertransparent ist. In einem Verbindungsbereich werden hochfrequente mechanische Schwingungen erregt, die zu einer Molekular- und Grenzflächenreibung in dem Verbindungsbereich führt, welche die für das Schweißen notwendige Wärme erzeugt. Das Verfahren eignet sich insbesondere für thermoplastische Kunststoffe.Furthermore, the fusion can also be carried out by an ultrasonic welding process. For this it is not necessary that one of the two components is laser-transparent. In a joint region, high-frequency mechanical vibrations are excited, resulting in molecular and boundary friction in the joint region, which generates the heat necessary for welding. The method is particularly suitable for thermoplastics.
Beide Verfahren zum Verschmelzen des Deckels und des Trägers zeichnen sich dadurch aus, dass viele unterschiedliche thermoplastische Materialien schnell, sicher, mit reproduzierbarer Qualität und sortenrein miteinander verschmelzbar sind und ferner eine absolute Fluiddichtheit erreicht wird. Both methods for fusing the lid and the carrier are characterized by the fact that many different thermoplastic materials can be fused together quickly, safely, with reproducible quality and sorted purity, and furthermore an absolute fluid tightness is achieved.
Die Verbindung des optischen Messens des Einsinkwegs mit einem Laserschweißverfahren ist besonders günstig, denn eine Laserschweißeinrichtung kann mit einer zusätzlichen Einrichtung zur optischen Entfernungsmessung ausgestattet werden, wobei der schweißende Laser nicht behindert wird. Eine mechanische Wegoder Kraftmessung würde in einer Vorrichtung mit einem Laserstrahl oder einer Schweißmaske kollidieren. The connection of the optical measurement of Einsinkwegs with a laser welding method is particularly favorable, because a laser welding device can be equipped with an additional device for optical distance measurement, wherein the welding laser is not hindered. A mechanical displacement or force measurement would collide in a device with a laser beam or a welding mask.
Die Erfindung betrifft ferner eine elektronische Baueinheit, aufweisend einen Träger mit einem darauf angeordneten elektronischen Bauteil und einem das elektronische Bauteil umschließenden Deckel, wobei der Deckel einen elastischen, geschlossenen Endabschnitt mit einer Innenfläche und einer Außenfläche aufweist, wobei die Innenfläche auf das elektronische Bauteil bringbar ist, so dass beim Aufdrücken des Deckels auf den Träger die Innenfläche des Deckels mit dem elektronischen Bauteil in Berührung gerät und an der Außenfläche elastisch verformt wird.The invention further relates to an electronic assembly, comprising a support with an electronic component arranged thereon and a cover enclosing the electronic component, wherein the cover has an elastic, closed end portion with an inner surface and an outer surface, wherein the inner surface can be brought onto the electronic component in that, when the cover is pressed onto the support, the inner surface of the cover comes into contact with the electronic component and is elastically deformed on the outer surface.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eines des Trägers und des Deckels lasertransparent. Damit wird ein Laserschweißverfahren insbesondere für thermoplastische Kunststoffe ermöglicht.In an advantageous embodiment, one of the carrier and the lid is laser-transparent. This enables a laser welding process, in particular for thermoplastics.
In einer ebenso vorteilhaften Ausführungsform sind der Deckel und der Träger dazu eingerichtet, mittels eines Ultraschallschweißverfahrens miteinander verschweißt zu werden. Der Träger und der Deckel sind dabei insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff. In an equally advantageous embodiment, the lid and the carrier are adapted to be welded together by means of an ultrasonic welding process. The carrier and the lid are in particular made of a thermoplastic material.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. In den Figuren stehen dabei gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.Other features, advantages and applications of the present invention will become apparent from the following description of the embodiments and the figures. In the figures, the same reference numerals for the same or similar objects.
In
In
Beim Verschmelzen des Deckels
In
Durch Beobachtung einer Stelle
Durch Wahl der Federgeometrie kann die auf das Bauteil
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014212003.9A DE102014212003A1 (en) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | Method of manufacturing an electronic assembly and electronic assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014212003.9A DE102014212003A1 (en) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | Method of manufacturing an electronic assembly and electronic assembly |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014212003A1 true DE102014212003A1 (en) | 2015-12-24 |
Family
ID=54767955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014212003.9A Pending DE102014212003A1 (en) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | Method of manufacturing an electronic assembly and electronic assembly |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014212003A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017128398B3 (en) | 2017-11-30 | 2019-05-23 | Ernst-Abbe-Hochschule Jena | Method and device for welding at least two films by means of laser |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2434823A1 (en) * | 1974-07-19 | 1976-02-05 | Friedrich Wilhelm Ing G Bracht | Testing hot sealed container joints - by comparing actual value of distance between joint edges with nominal value |
DE69729025T2 (en) * | 1996-07-03 | 2004-09-09 | Emerson Electric Co. | Method and device for determining the collapse of plastic objects |
DE102008018286A1 (en) * | 2007-11-19 | 2009-05-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Welding process and welding apparatus for a resin element |
-
2014
- 2014-06-23 DE DE102014212003.9A patent/DE102014212003A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2434823A1 (en) * | 1974-07-19 | 1976-02-05 | Friedrich Wilhelm Ing G Bracht | Testing hot sealed container joints - by comparing actual value of distance between joint edges with nominal value |
DE69729025T2 (en) * | 1996-07-03 | 2004-09-09 | Emerson Electric Co. | Method and device for determining the collapse of plastic objects |
DE102008018286A1 (en) * | 2007-11-19 | 2009-05-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Welding process and welding apparatus for a resin element |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017128398B3 (en) | 2017-11-30 | 2019-05-23 | Ernst-Abbe-Hochschule Jena | Method and device for welding at least two films by means of laser |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0737306B1 (en) | Method of monitoring a seal for correct operation, and monitoring device for carrying out the method | |
DE112009003688B4 (en) | Linear position sensor with rotation blocking device | |
EP3047240B1 (en) | Method for producing a magnet unit for a sensor device for detecting a measured value characteristic of a rotational state of a steering shaft of a motor vehicle, magnet unit, sensor device, and motor vehicle | |
DE102010006583B4 (en) | Torque sensor with alignment system | |
DE102015014214B4 (en) | Pressure sensor | |
DE102015004521A1 (en) | Form measuring machine and shape measuring method | |
EP3117924B1 (en) | Method for connecting at least two components by means of a self-piercing rivet device and manufacturing equipment | |
DE102014103231B4 (en) | Ball test device and method for the investigation of lubricants and / or friction or wear processes | |
EP3365574B1 (en) | Ball joint with wear measuring device | |
DE102015213433A1 (en) | Method for connecting at least two components by means of a punch riveting device and manufacturing device | |
DE102014212003A1 (en) | Method of manufacturing an electronic assembly and electronic assembly | |
EP3743632A1 (en) | Bearing and method for producing a bearing | |
DE202017106872U1 (en) | Sensor arrangement for determining a variable voltage of a circulating chain or belt drive | |
EP3009806B1 (en) | Position measuring device with means for compensating errors due to thermal dilatation of a scale | |
DE102015009921A1 (en) | Mount for a tire pressure sensor on a vehicle tire | |
DE102014217895A1 (en) | Method for producing a component connection and component connection | |
DE102009024565B4 (en) | Assembly and test method for a press-fit part and tool for its execution | |
DE102018102784B4 (en) | Method and device for connecting two components and their use | |
DE102012206655B4 (en) | Method for determining the radial prestressing force between a sealing element and a component to be sealed and measuring element therefor | |
DE102016213297A1 (en) | Application unit with measuring device for attaching a sealing profile and method | |
DE102005039150A1 (en) | Method and device for fine aligning of positively joined parts, comprise use of vibrations created by piezo elements | |
EP2975357B1 (en) | Device comprising a scanning unit and an assembly aid and method for assembling the scanning unit | |
DE102017126569A1 (en) | Sensor arrangement for determining a variable voltage of a circulating chain or belt drive | |
WO2024023298A1 (en) | Damper apparatus having a positioning device for pre-positioning a sensor element, and method for installing the sensor element | |
EP3650700B1 (en) | Vacuum device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R083 | Amendment of/additions to inventor(s) | ||
R163 | Identified publications notified | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, 90411 NUERNBERG, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
|
R016 | Response to examination communication |